RETROANÁLISE

Para estimar os parâmetros de resistência foi considerado que o valor do fator de segurança (FS) é igual a 1 para a situação correspondente ao final da escavação executada ao nível da plataforma rodoviária em dezembro de 2011, tendo em vista que ocorreu uma significativa movimentação no talude em questão. Considerou-se que a coesão (c) diferente de zero, portanto há um intercepto coesivo na curva (τ×σ) , pois presume-se que exista uma coesão fictícia proveniente de irregularidades no plano de cisalhamento (PATTON, 1970) que ocorre com predominância na camada de alteração de rocha, conforme evidenciam os resultados da inclinometria.

Após visita ao local (30/04/2013), foram identificados visualmente a extensão, a direção e o sentido da movimentação da encosta no trecho do km 29. Com base nisso, foram determinados 2 perfis para estudo, S-1 e S-2 (Figura 7.1), ajustado de acordo com a direção média dos vetores de movimentação obtida conforme o item 4.1.1 deste trabalho, e com a topografia da região. Esses perfis foram elaborados de acordo com a planta topográfica representada na Figura 7.1, com utilização do software AutoCAD, e com os dados fornecidos pelas sondagens (anexo 2) e exportados para o SLOPE/W.

Para o estudo das seções S-1 e S-2, foram consideradas dois momentos distintos para realização das análises, que é devidamente definida neste trabalho como situação 1 e situação 2. No primeiro momento (situação 1) é feito o estudo considerando a escavação no pé da encosta que foi executada no local em dezembro de 2011 conforme elucidado no capítulo 2 deste estudo, e que deflagrou as maiores movimentações do talude. Foram considerados os níveis d´água obtidos através do programa de investigação geotécnica realizado, constituído por sondagens rotativas, pois durante este momento, não havia informações completas do programa de monitoração. Foram consideradas também as informações coletadas por visita realizada no local, tais como afloramento d´agua na porção superior do talude. Este evento foi utilizado para obtenção dos parâmetros de resistência do solo, através de

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retroanálise, pois nesta situação, o fator de segurança encontrava-se próximo a unidade.

O segundo momento (situação 2), é considerado o preenchimento com rachão da escavação aberta no momento 1, e a execução de drenagem superficial na porção da encosta superior que, conforme demonstrado pela instrumentação no capítulo 3 deste trabalho, minimizou substancialmente as movimentações no trecho.

Para esta análise de estabilidade na situação 2 utilizou-se os parâmetros de resistência obtido pela retroanálise na situação 1, e cotas piezométricas máximas obtidas através da instrumentação instalada, que correspondeu ao período chuvoso de novembro a março de 2012, conforme mostrado no capítulo 3 deste trabalho. Através da verificação dos resultados da monitoração com inclinômetros, identificou-se a profundidade de distorção máxima e considerou-se a superfície crítica deverá passar por este ponto.

Foram consultadas as sondagens rotativas realizadas no local, para caracterização da estratigrafia do terreno, necessárias para divisão básica entre as camadas adotadas no perfil para a retroanálise. Os boletins de sondagens contam no anexo dois deste trabalho.

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Figura 7.1: Localização em planta das seções analisadas S-1 e S-2.

As seções S-1 e S-2, exportada para o software SLOPE/W, consideradas no situação 1, assim como as camadas constituintes e a posição do nível d´água podem ser visualizadas nas Figuras 7.2 e 7.3, respectivamente.

Figura 7.2: Seção S-1 com a disposição das camadas e posição de nível d´água na situação 1.

Figura 7.3: Seção S-2 com a disposição das camadas e posição de nível d´água na situação 1.

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Foram efetuadas as retroanálises adotando parâmetros de resistência de forma que o fator de segurança convergisse para um valor próximo a unidade nas duas seções, S-1 e S-2. Desta forma, foi mantido às cotas do nível d´água nas sondagens SPR-08 e SPR-10 para a seção S-1 e das sondagens SPR-11 e SPR-06 para a seção S-2, por estarem mais próximas a estas. Os resultados da retroanálise encontram-se nas Figuras 7.4 e 7.5 abaixo, para a seção S-1 e S-2 respectivamente.

Figura 7.4: Fator de segurança e superfície de ruptura da seção S-1 na situação 1 (SLOPE/W).

Figura 7.5: Fator de segurança e superfície de ruptura da seção S-2 na situação 1 (SLOPE/W).

1.064

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Na tabela 7.1, pode ser visualizado o resumo dos parâmetros de resistência obtidos através da convergência do fator de segurança à unidade, por meio das análises acima realizadas nas seções S-1 e S-2, que justificam o colapso.

Tabela 7.1: Parâmetros de convergência do solo entre as seções S-1 e S-2 Material Ângulo de Atrito (φ’) Coesão (c) Peso específico do solo (

γ

Solo Residual 27° 5kPa 18kN/m³

Alteração de Rocha 34° 17kPa 18kN/m³

Rocha Fraturada 34° 20kPa 20kN/m³

7.3. ANÁLISES DE ESTABILIDADE

7.3.1. Analise de estabilidade para situação 2

Através dos parâmetros de resistência das camadas de solo constituinte do perfil do terreno, conforme mostrado na tabela 7.1, procedeu-se com as análises de estabilidade, com as intervenções realizadas no local, como preenchimento da escavação com 1,50m de rachão e drenagem na porção superior do talude, fundamentado pelas cotas piezométricas fornecidas pela instrumentação no período chuvoso (novembro de 2012 a março de 2013). A estes eventos, conveniou-se chamar neste trabalho de situação 2.

Para enchimento da abertura com 1.5m de altura e espessura da ordem da largura da plataforma rodoviária com cerca de 11m, localizada no pé da encosta, considerou-se uma camada de rachão com peso específico de 22 kN/m³, ângulo de atrito de 22° e coesão de 20 kPa.

Nesta situação, como observado nas Figuras 7.6 e 7.7, os fatores de segurança, aumentam ligeiramente para 1.122 na seção S-1 e 1.258 na seção S-2. Pelas análises de estabilidade na situação 2, confrontadas com os resultados dos inclinômetros I-5 e I-1 para seção S-1 e I-5 e I-4 para a seção S-2 observa-se que, de fato, a ruptura alcança grandes profundidades, cerca de 30m, mobilizando a camada de alteração de rocha que constitui a estratigrafia da região para essas cotas. A partir destas análises e, uma vez observado o campo de vetores de movimentações nos

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inclinômetros (Figura 5.11), observa-se que os inclinômetros I-5 e I-3 registram as maiores movimentações, como esperado, por estarem dentro e próximo, respectivamente, a massa em movimento. Já o inclinômetro I-4 apresenta pequenas movimentações decorrente de estar fora do campo de movimentação do maciço.

Figura 7.6:Fator de segurança e superfície de ruptura para seção S-1 na situação 2 (SLOPE/W).

Figura 7.7:Fator de segurança e superfície de ruptura para seção S-2 na situação 2 (SLOPE/W).

1.161

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7.3.2. Estudo do Rebaixamento do nível d´água para aumento do FS

Para o estudo da influência do N.A. no fator de segurança, foi escolhida a seção S-1, por ser o mais desfavorável. A análise de estabilidade considerando a solução de rebaixamento do N.A foi realizada levando em conta os parâmetros de resistência obtidos através da retroanálise realizado no item 7.2 deste trabalho.

Considerou-se sistema de rebaixamento composto por duas linhas de drenos sub-horizontais profundos. Foi considerado que esses drenos serão instalados na porção superior da encosta, próximos a cota 50m, para a linha de drenos DHP1 e 35m para a linha DHP 2, localizado mais próximo da rodovia BR-116, que passa no pé da encosta em questão.

Foi considerado que os drenos sejam instalados em profundidades suficientes para atingir a rocha fraturada. Dessa forma, esperou-se aumentar o fator de segurança mínimo (FSmin) a um valor satisfatório.

A NBR 11682 apresenta os fatores de segurança mínimos que devem ser considerados quando da execução das análises de estabilidade de encostas (tabela 3.6), correlacionando os níveis de segurança contra danos materiais, ambientais e a vidas humanas.

Para o caso do km 29 da BR 116/RJ foram considerados que o nível de segurança contra danos a vidas humanas é moderado e o nível de segurança contra danos materiais e ambientais é baixo, portanto, o fator de segurança mínimo, que satisfaz o resultado das análises de estabilidade para o rebaixamento do nível d’água, será de 1,3.

A nova posição da linha freática após a implantação dos DHP’s foi estimada de forma que essa intercepte o DHP a 6 metros de sua extremidade.

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Figura 7.8: Fator de segurança e superfície de ruptura para seção S-2 após rebaixamento de N.A, através de DHP´S (SLOPE/W).

Obteve-se, desta forma, um FS(mín.) de 1,323 para DHP’s de 60 metros de comprimento, posicionados na cota 35m para o DHP2 e 50m para o DHP 1, referenciados ao sistema de eixo local adotado nas análises (Figura 7.8). Desta forma, o valor do fator de segurança obtido através de simulação considerando o rebaixamento de N.A. é superior ao mínimo recomendado pela NBR 11682, portanto satisfatório.

Ressalta-se que a hipótese de posição do N.A. deve ser confirmada em campo por meio das leituras dos indicadores de N.A. e piezômetros instalados, após a execução dos DHP’s.

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